一种电动车电池充电管理方法与流程

文档序号:15618471发布日期:2018-10-09 21:49阅读:386来源:国知局

本发明涉及智能充电管理领域,特别涉及一种针对固定人群设计的电动车电池充电管理方法。



背景技术:

随着国家对电动车充电桩的安全规范管理,规范明确规定不允许用户在家里进行电动车充电,必须在集中充电的地方进行充电。例如美团等外卖骑手等均在统一的服务站进行充电。这类充电用户属于高频率、固定且较集中的使用群体。老式的方法是用电线插板进行接线,同时在每个插孔粘贴自己的名字,每个人有固定的插座孔进行充电服务,插板容易造成安全隐患。而且还容易引起用户a把用户b的充电线拔掉,把a自己的充电线插入。虽然市场上已经有进行扫码充电进行计量收费的智能充电柱,但是扫码充电的方案,需要用户每一次充电的时候都进行扫码连接操作,对于这类固定使用插座的用户群体来说还是不太便捷,也不能保证插座的专用性。而且基于计量收费方式,充电过程中充电桩一直处于常开状态,无法避免用户a将自己的充电线插入用户b的充电桩。



技术实现要素:

针对固定用户在规划场所使用固定充电桩的群体,为了满足用户使用方便、操作便捷性,同时达到插座的专用性,避免用户充电过程中被他人窃电的问题,本发明提供一套方案可以解决上述问题。

用户智能手机中首次使用充电桩需扫描充电桩的二维码,安装可控制充电桩的客户端并进行注册,通过客户端将手机的蓝牙mac地址下发给充电桩完成注册用户与该充电桩的绑定,该充电桩就成为了该绑定用户的专属充电桩,保证用户对插座的专属性,同时方便用户再次连接充电桩时无需再次掏手机。客户端保持后台运行,充电桩不停搜索周边信号,查找绑定用户是否在附近。用户在附近时,蓝牙可以自动连接建立与手机的通信。用户电池接入充电桩中,电池检测模块检测到电池接入和电池的电压值,自适应电源充电模块输出电流给电池供电。客户端通过判断用户与充电桩的距离和电池是否接入充电桩中来做出相应的反馈。

具体的,一种电动车电池充电管理方法,其管理方法步骤如下:

s01,用户智能手机扫码充电桩二维码安装客户端完成注册,

s02,选择要绑定的充电桩,下发智能手机蓝牙mac地址给该充电桩,完成绑定,成为该充电桩的绑定用户,

s03,绑定用户智能手机客户端保持后台运行状态,

s04,充电桩所搜周边绑定用户的蓝牙信号,

s05,充电桩将蓝牙信号强度rssi值计算成距离值,与设定距离值进行比对,

s06,测量距离值大于设定距离值时,判定绑定用户不在充电区,测量距离值小于设定距离值时,判定绑定用户在充电区,

s07,当绑定用户在充电区时,充电桩与用户智能手机蓝牙自动连接,用户无需掏出手机进行扫码连接充电桩,

s08,绑定用户将电池接入充电桩,充电桩的电池检测模块检测到电池接入和电池的电压值,

s09,自适应电源充电模块输出电流给电池供电,即充电桩处于通电状态,

s10,电池检测模块检测到电池拔出,再次判断绑定用户是否在充电区内,在区域内则直接断电,不在区域内不仅断电还推送报警信息给绑定用户。

所述的一种电动车电池充电管理方法,还包括如下步骤:绑定用户在充电区域内,将电池接入到充电桩中,若余额不足则提示用户充值。

所述的一种电动车电池充电管理方法,还包括如下步骤:绑定用户不在充电区域,电池未接入条件下,其他用户接入电池,充电桩不通电。

附图说明

图1充电桩硬件框图。

图2充电桩电路图;其中,2-1蓝牙控制单元电路图,2-2自适应电源充电单元电路图,2-3现有技术的充电桩充电单元电路,2-4电池检测单元电路图。

图3充电桩管理方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图通过具体实施例对本发明进行详细的说明,以阐述本技术方案的实现方式。

如图1,充电桩中包括蓝牙控制单元、自适应电源充电单元和电池检测单元框架图。

所述的蓝牙控制单元包含蓝牙2.0模块,蓝牙2.0与智能手机蓝牙建立短距离通信,查找用户及远近识别,电池接入及中途脱载识别,电池种类识别,调制适应充电信号。

所述的自适应电源充电单元具备充电器功能可根据不同规格的电池输出对应电压。

所述的电池检测单元检测电池是否接入和电池电压值,电池检测端接入电动车电池。

当充电桩检测单元检测到有电池接入时,由智能手机客户端判断是否给电池充电,当判断可以对电池进行充电时,自适应电源充电单元根据充电桩检测单元检测到电池的电压值来输出相应电压给电池进行充电。

如图2-1是蓝牙控制单元电路图,从蓝牙2.0模块adc_ybat引脚连接电池侧电压信号线,电池侧电压信号线另一端连接充电模块电路的探测点a。电池电压反馈线路采样点在充电桩充电模块电路的充电插座正接线端,通过电阻分压原理将电池电压分压成蓝牙模块可识别的电压3.3v内。蓝牙模块通过逐次逼进方式进行ad转换后识别电池组的种类。

如图2-2是自适应电源充电单元包含电流调制驱动电路和电压调制驱动电路两大部分。

其中,电流调制驱动电路初始状态时依据电池电压反馈线来识别电池接入状态即有无负载识别。依据负载种类识别蓝牙采用模糊对比数法,计算出适应电流调制信号pwm,通过硬件积分运算及运放增强后驱动电压调制电路产生适应的充电电流。充电功能开启后依据探测点b充电电流信号识别电池组连接状态。充电电流反馈信号同自适应充电流信号在u2b,u2d二次比较叠加出二次自适应电流信号。驱动充模块输出精准电流值

其中,电压调制驱动电路初始状态时依据电池电压反馈线来识别电池接入状态即有无负载识别。依据负载种类识别蓝牙采用模糊对比数法,计算出适应电压调制信号pwm,通过硬件积分运算及运放增强后驱动电压调制电路产生适应的充电电压。充电电压探测点c反馈信号同自适应充电压信号在u2c比较叠加运算出二次自适应电电压信号。驱动充模块输出精准电压值。电压调制驱动电路中还预留过压保护功能。通过ptc817控制信号线接入充电单元电路的关网。

如图2-3是现有技术的充电桩充电单元电路图,现有的这种充电电路只能适应一种规格的电池。而实际市场上的电动车电池存在36v,48v,60v,72v,84v等多种规格。单一的输出可能会对电池造成伤害,采用不同输出的端口来供选择的方案有增加充电桩的成本,也给用户带来不便。而本技术方案中上述自适应电源充电单元可以替换现有技术方案关网接出的部分,如图中标识“替换”的部分。电池侧电压信号线连接充电单元的探测点a,对电池不同的状态下进行电压采样和识别。自适应电源充电单元的电流调制驱动电路连接充电单元的探测点b,对电池的电流进行数据采样。电压调制驱动电路连接充电单元的探测点c,为过压保护功能提供数据采样。

如图2-4是充电桩电池检测单元电路图,其中r1=9r2,

当电池未接入时,a1点为低电平。bat_check为低电平,蓝牙2.0的mcu功能探测低电平以后,控制充电使能引脚为低电平,禁止对外充电。

当电池接入时,a1点为高电平。bat_check为高电平,蓝牙2.0的mcu功能探测到电压以后,探测电压通过计算可以反推出电池电压等级,则vbat=bat_check×(r1/(r1+r2))=bat_check×10,获取vbat以后,根据当前电压推算电池电压,再调节电源控制输出电压电流为相应的36v,48v,60v,72v,84v电池电压,控制充电使能引脚为高电平,对外充电。

如图3,一种电动车电池充电管理方法,其管理方法步骤如下:

s01,用户智能手机扫码充电桩二维码安装客户端完成注册,

s02,选择要绑定的充电桩,下发智能手机蓝牙mac地址给该充电桩,完成绑定,成为该充电桩的绑定用户,

s03,绑定用户智能手机客户端保持后台运行状态,

s04,充电桩所搜周边绑定用户的蓝牙信号,

s05,充电桩将蓝牙信号强度rssi值计算成距离值,与设定距离值进行比对,

s06,测量距离值大于设定距离值时,判定绑定用户不在充电区,测量距离值小于设定距离值时,判定绑定用户在充电区,

s07,当绑定用户在充电区时,充电桩与用户智能手机蓝牙自动连接,用户无需掏出手机进行扫码连接充电桩,

s08,绑定用户将电池接入充电桩,充电桩的电池检测模块检测到电池接入和电池的电压值,

s09,自适应电源充电模块输出电流给电池供电,即充电桩处于通电状态,

s10,电池检测模块检测到电池拔出,再次判断绑定用户是否在充电区内,在区域内则直接断电,不在区域内不仅断电还推送报警信息给绑定用户。

所述的一种电动车电池充电管理方法,还包括如下步骤:绑定用户在充电区域内,将电池接入到充电桩中,若余额不足则提示用户充值。

所述的一种电动车电池充电管理方法,还包括如下步骤:绑定用户不在充电区域,电池未接入条件下,其他用户接入电池,充电桩不通电。

用户智能手机中首次使用充电桩需扫描充电桩的二维码,安装可控制充电桩的客户端并进行注册,通过客户端将手机的蓝牙mac地址下发给充电桩完成注册用户与该充电桩的绑定,该充电桩就成为了该绑定用户的专属充电桩,保证用户对插座的专属性。客户端保持后台运行,充电桩不停搜索周边信号,利用蓝牙检测技术,通过蓝牙信号强度计算绑定用户与充电桩之间的距离来判断该用户是否在充电区内。当用户在区域内时,蓝牙自动连接,免除用户手拧着称重的电池还得掏手机扫码连接充电桩的麻烦。从而保证用户只需要首次绑定的时候扫码安装客户端,之后,用户每次使用智能插座只要保证客户端在后天运行中,都不需要掏手机进行扫码。用户电池接入充电桩中,电池检测模块检测到电池接入和电池的电压值,自适应电源充电模块输出电流给电池供电。客户端通过判断用户与充电桩的距离和电池是否接入充电桩来判断绑定用户充电状态。当绑定用户在充电区内且检测到电池接入充电桩,才给绑定用户供电。当绑定用户在区域内检测到电池被拔出,判断为绑定用户结束充电行为,充电桩断电。当绑定用户不在区域内检测到电池被拔出,判断为其他用户想要窃电行为,充电桩断电,不对电池提供充电服务,并推送报警短信给绑定用户。当绑定用户不在区域内检测到有电池接入,充电桩也不通电,防止他人窃用充电桩。

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